colesterolJuliana BIOSSÍNTESE DE COLESTEROL

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BIOSSÍNTESE DE COLESTEROL*1 
 
 
Introdução 
O colesterol é a molécula mais condecorada na biologia. Sua insolubilidade em água, 
propriedade que o torna útil nas membranas celulares, também o faz prejudicial. Treze prêmios 
Nobel foram dados a cientistas que dedicaram a maior parte das suas carreiras a ela. Entre os 
mais importantes estão o de 1928, quando o químico alemão Adolf Otto Reinhold Windaus 
recebeu o prêmio Nobel de Química pela descoberta da constituição dos esteróis, inclusive o 
colesterol, e suas relações com as vitaminas. Lavoslav Ružička, cientista e químico croata, em 
1939 recebeu o premio Nobel de Química, por descobrir que a androsterona e a testosterona 
podem ser produzidos a partir de um esterol neutro, como o colesterol. Já em 1964, dois foram 
os ganhadores do prêmio Nobel de Fisiologia, pela descoberta sobre o metabolismo do 
colesterol e dos ácidos graxos, o químico Konrad Emil Bloch e o bioquímico Feodor Felix 
Conrad Lynen. E em 1985, os norte-americanos Michael Stuart Brown e Joseph Leonard 
Goldstein, receberam o Nobel de Fisiologia por suas descobertas relativas à regulação do 
metabolismo do colesterol. 
 O colesterol é um álcool policíclico de cadeia longa, considerado um esteroide, encontrado 
em membranas celulares e transportado no plasma sanguíneo dos animais. É o principal esterol 
sintetizado no tecido animal. 
A descoberta do colesterol remonta a 1784, quando foi isolado a partir de cálculos biliares. A 
sua designação vem do grego chole (biliar), stereo (sólido). Situa-se no grupo dos esterois, 
lipídeos estruturais presentes na membrana celular da maioria dos eucariotos e que são 
caracterizados pela presença de um núcleo esteroide na sua constituição. É o principal esterol 
presente nos tecidos animais, existindo moléculas semelhante como o estigmasterol nas plantas 
e o ergosterol nos fungos e leveduras. 
A quantidade de colesterol nos mamíferos se dá sob controle homeostático, sendo que a taxa 
de biossíntese hepática (somente) é inversamente proporcional ao colesterol e aos ésteres de 
colesterol provenientes da absorção intestinal. 
O colesterol é excretado através dos ácidos biliares na forma de sais para o intestino. 
Colesterol livre também pode ser liberado com a bile e a maior parte deste colesterol é 
 
* Seminário apresentado pela aluna JULIANA PEREIRA MATHEUS na disciplina BIOQUÍMICA DO 
TECIDO ANIMAL, no Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias da Universidade Federal 
do Rio Grande do Sul, no primeiro semestre de 2013. Professor responsável pela disciplina: Félix H. D. 
González. 
 
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reabsorvido no intestino, voltando à circulação, retornando ao fígado. Os ésteres de colesterol 
são mais hidrofóbicos do que o colesterol livre e são transportados no sangue através das 
lipoproteínas, principalmente pela LDL e em menor proporção pela HDL e a VLDV. 
 
Estrutura do colesterol 
O colesterol é composto por 27 átomos de carbono, todos provenientes da acetil-coenzima A. 
É uma molécula anfipática que possui uma cabeça polar, constituída pelo grupo hidroxila em C-
3, e um corpo não-polar, constituído pelos quatro anéis do núcleo esteroide e pela cadeia 
alifática lateral ligada em C-17. Caracteriza-se por ser uma molécula hidrofóbica, bastante 
solúvel em solventes não-polares. 
O colesterol existente nos tecidos e no plasma sanguíneo pode apresentar-se sob a sua forma 
livre (Figura 1), ou sob a forma de ésteres de colesterol, uma forma ainda mais hidrofóbica, que 
resulta da sua combinação com um ácido graxo de cadeia longa. 
 
 
Figura 1. Colesterol em sua forma livre. 
 
 
 
A maioria do colesterol endógeno é sintetizado no fígado e exportado como éster de 
colesterol; que é formado através da enzima lecitina-colesterol-aciltransferase (LCAT), a partir 
da transferência de um ácido graxo da lecitina para o colesterol, ou sob ação da acil-CoA 
colesterol aciltransferase (ACAT), que é uma enzima intracelular. A hidrolase dos ésteres de 
colesterol, por uma enzima intracelular, realiza o processo inverso, convertendo ésteres de 
colesterol em colesterol livre. Ambas as formas são transportadas no plasma ligadas às 
lipoproteínas. 
 
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Função do colesterol 
O colesterol, no organismo, se manifesta desde as fases iniciais do desenvolvimento fetal até 
ao fim da vida do indivíduo, sendo as mais importantes as que se relacionam com as membranas 
celulares, a síntese de hormônios esteroides e a síntese de sais biliares e de vitamina D. 
As membranas celulares delimitam as células e moderam as trocas existentes entre os meios 
intra e extracelulares através de permeabilidade seletiva, permitindo a passagem de íons e outros 
compostos. São constituídas basicamente por lipídeos e proteínas e partes muito pequenas de 
hidratos de carbono. Os diferentes lipídeos que as constituem, fosfolipídeos 
(glicerofosfolipídeos e esfingolipídeos), glicolipídeos e colesterol, têm uma propriedade em 
comum: são todos anfipáticos, ou seja, possuem uma cabeça polar (hidrofílica) e uma cauda 
apolar (hidrofóbica). Quanto às proteínas, assumem essencialmente as funções de transporte de 
variadas moléculas e de receptores, atuando também como sinalizadores e como enzimas em 
algumas vias metabólicas. 
Componente essencial das membranas celulares, o colesterol é necessário para sua 
construção e manutenção, além de regular sua fluidez em diversas faixas de temperatura. O 
grupo hidroxil, presente no colesterol, interage com as cabeças fosfato da membrana celular, 
enquanto a maior parte dos esteroides e da cadeia de hidrocarbonetos estão mergulhados no 
interior da membrana. 
Como precursor dos ácidos biliares, o colesterol também ajuda na fabricação de sais da bile, 
armazenada na vesícula biliar. Esses sais auxiliam na digestão da gordura proveniente da dieta. 
O colesterol é ainda o precursor dos hormônios esteroides, responsável por formar vários 
hormônios que incluem o cortisol e a aldosterona nas glândulas adrenais, e os hormônios 
sexuais como a progesterona, os diversos estrógenos, testosterona e derivados. 
Serve também como fontes de vitamina D3, que envolvida no metabolismo do cálcio e é 
importante para o metabolismo das vitaminas lipossolúveis, incluindo as vitaminas A, D, E e K. 
 
 
Origem do colesterol 
 
 
O colesterol presente no organismo dos mamíferos é proveniente da dieta e da síntese 
endógena. Na fase de desenvolvimento intrauterino, além do colesterol por si sintetizado, o feto 
tem também à disposição uma fonte de colesterol materno. 
Apesar de o organismo ter a capacidade de sintetizar toda a quantidade necessária para as 
diversas funções, assume-se que um pouco mais de 50% do colesterol presente no organismo é 
proveniente de síntese endógena, sendo o restante proveniente da dieta. 
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Colesterol proveniente da dieta 
O colesterol encontra-se em todos os alimentos de origem animal, em quantidades variáveis. 
A maioria do colesterol nos alimentos está presente na sua forma não esterificada, sendo a 
proporção de ésteres de colesterol inferior a 15%. 
A sua absorção é feita na mucosa intestinal, em conjunto com os demais lipídeos, exigindo a 
sua emulsificação e incorporação em micelas, processo desempenhado pelos ácidos biliares. 
Como apenas o colesterol na sua forma não-esterificada tem a capacidade de incorporar as 
micelas formadas pela ação dos sais biliares, a hidrolase dos ésteres de colesterol dos 
enterócitos converte os ésteres de colesterol presentes no lúmen intestinal em colesterol na sua 
forma livre, de modo a que o fenômeno se processe. 
Após a digestão enzimática pela lipase pancreática,as micelas formadas por colesterol na 
sua forma livre e os demais lipídeos, são absorvidas pelos enterócitos e estes produtos são 
incorporados nos quilomícrons, para serem utilizados pelo organismo. 
 
Síntese endógena ou síntese de novo 
A síntese de colesterol ocorre no citosol e no retículo endoplasmático de todas as células 
nucleadas do organismo a partir da acetil-CoA. Em teoria, todas as células dos mamíferos, 
excetuando eritrócitos maduros, têm a capacidade de sintetizar colesterol. Contudo, a síntese 
endógena ocorre primariamente, em mamíferos, em nível de fígado e intestino (cerca de 10% do 
total do colesterol sintetizado no organismo), sendo que os tecidos extra-hepáticos contribuem 
com uma fração menor. 
A via da biossíntese do colesterol se processa em quatro fases (Figura 2). Na primeira, 
acontece a conversão do acetilcoenzima A (acetil-coA) em mevalonato, um composto com seis 
carbonos (C-6), em três passos: duas moléculas de acetil-coA condensam, por ação da enzima 
tiolase (primeiro passo), formando acetoacetil-coA, o qual condensa com uma terceira molécula 
de acetil-CoA (segundo passo) para formar o β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA (HMG-CoA), 
reação catalisada pela HMG-CoA sintetase. O HMG-CoA é depois reduzido a mevalonato pela 
HMG-CoA redutase (terceiro passo). 
Na segunda fase, ocorre a conversão do mevalonato em unidades isoprenoides ativadas 
através da adição de três grupos fosfato ao mevalonato, provenientes de três moléculas de ATP, 
em três passos sucessivos. 
Na terceira fase, forma-se o esqualeno (C-30), através da condensação de seis unidades 
isoprenoides (C-5). 
Na quarta e última fase, ocorre a ciclização do esqualeno para formar os quatro anéis do 
núcleo esteroide do colesterol, ao nível do retículo endoplasmático. 
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Nos animais, esta ciclização origina o lanosterol, que após é convertido em colesterol, em 
cerca de 20 reações sucessivas, que ocorrem no retículo endoplasmático. 
 
Regulação da síntese 
A regulação da síntese é feita nos seus passos iniciais, por vários mecanismos operados sobre 
a HMG-CoA redutase, que controlam a sua quantidade e atividade. 
A atividade da enzima é regulada por um mecanismo de inibição retroativa pelo mevalonato 
(produto imediato), e pelo colesterol (produto final), e também pela sua fosforilação, feita pela 
HMG-CoA redutase cinase. Este último processo é desencadeado pela ação do glucagon e 
glicocorticoides. Já a insulina e o hormônio da tireoide promovem o processo inverso, 
estimulando a atividade da enzima. 
A taxa de síntese hepática esta relacionada com o nível ingerido na dieta: a biossíntese 
endógena diminui quando aumenta o colesterol exógeno. Em outros tecidos, a síntese não e 
inibida pelo colesterol exógeno. Em certas espécies, como a humana, na qual a síntese do 
colesterol hepático não e a maior fonte da molécula no organismo, este tipo de controle não tem 
muito efeito sobre a síntese de colesterol total. O ponto de controle da síntese do colesterol é a 
enzima HMG-CoA redutase que catalisa a redução de HMG-CoA em mevalonato. A enzima é 
inibida pelo mevalonato e por alguns derivados do colesterol, sendo também regulada 
endocrinamente. O glucagon estimula a enzima, enquanto a insulina promove a síntese de 
colesterol. 
Algumas drogas são inibidores da HMG-CoA redutase e inibem a síntese de colesterol. O 
colesterol existente na célula inibe sua própria síntese. A maior parte do colesterol no sangue, 
fígado e córtex adrenal encontra-se esterificada, ao passo que no músculo esta livre. O 
significado biológico de tais apresentações nos vários tecidos não esta clara. É possível que 
esteja relacionada com a estrutura da membrana do tecido em particular. 
O colesterol em excesso se esterifica e, armazenado, causa diminuição do receptor LDL para 
evitar a entrada na célula de mais colesterol proveniente do sangue. 
 
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Figura 2. Esquema da síntese do colesterol 
 
 
Referências bibliográficas 
 
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função do sexo, raça, idade e condição corporal. Dissertação de mestrado. Universidade Técnica de 
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